深入理解计算机系统 练习题2.11 答案与分析

可执行代码

#include   
#include "stdafx.h"
#include 

using namespace std;
void inplace_swap(int *x, int *y) {
    *y = *x ^ *y;
    *x = *x ^ *y;
    *y = *x ^ *y;

}

void reverse_array(int a[],int cnt) {
    int first, last;
    for (first = 0,last = cnt - 1 ;first <= last; first++,last--)
    {
        inplace_swap(&a[first], &a[last]);
    }
}

int main() {
    int a[] = {1,2,3,4,5};
    int len = sizeof(a) / sizeof(int);
    reverse_array(a, len);
    for (int i = 0; i",";
    }
    cout << endl;
    int b[] = { 1,2,3,4 };
    int len2 = sizeof(b) / sizeof(int);
    reverse_array(b, len2);
    for (int i = 0; i",";
    }
    cout << endl;
    system("pause");
}

结果演示

A.对于一个长度为技术的数组，长度cnt=2k+1，函数reverse_array最后一次的循环中，变量first和last的值分别是什么
根据示例代码int a[] = {1,2,3,4,5};来进行讲解,此时变量为
咱们一步一步分析

1. 第一次inplace_swap时len = 5，first = 0，last = 4，所以执行inplace_swap表示a[0]与a[4]交换,交换后数组a为[5,2,3,4,1]
2. 第二次inplace_swap时由于first++,last–，所以first = 1,last = 3，所以执行inplace_swap表示a[1]与a[3]交换，交换后数组为[5,4,3,2,1]
3. 第三次inplace_swap时由于first++,last–，所以first = 2, last = 2,所以执行inplace_swap表示a[2]与a[2]交换，出现问题的过程不是交换，而是inplace_swap方法，我们来看看inplace_swap方法。

void inplace_swap(int *x, int *y) {
    *y = *x ^ *y;
    *x = *x ^ *y;
    *y = *x ^ *y;

}

此时inplace_swap(&a[first], &a[last]);传递的参数是什么呢？

inplace_swap(&a[2], &a[2]);

因为我们传送的是指针，所以现在我们int *x, int *y这两个变量指向的是同一个变量，知道了这个我们将变量替换进去后继续分析。

1. 第一步*y = *x ^ *y; 替换之后a[2] = a[2] ^ a[2] =0;
2. 第二步*x = *x ^ *y; 替换之后a[2] = 0 ^ 0 =0;
3. 第二步*y = *x ^ *y; 替换之后a[2] = 0 ^ 0 =0;

也就是图上所示结果
B.为什么这时调用函数inplace_swap会将数组元素设置为0?
上面已经讲的很清楚，这里不再解释
C.对reverse_array的代码做哪些简单改动就能消除这个问题?
修改很简单，就是把first <= last;改为first < last;

#include   
#include "stdafx.h"
#include 

using namespace std;
void inplace_swap(int *x, int *y) {
    *y = *x ^ *y;
    *x = *x ^ *y;
    *y = *x ^ *y;

}

void reverse_array(int a[],int cnt) {
    int first, last;
    for (first = 0,last = cnt - 1 ;first < last; first++,last--)
    {
        inplace_swap(&a[first], &a[last]);
    }
}

int main() {
    int a[] = {1,2,3,4,5};
    int len = sizeof(a) / sizeof(int);
    reverse_array(a, len);
    for (int i = 0; i",";
    }
    cout << endl;
    int b[] = { 1,2,3,4 };
    int len2 = sizeof(b) / sizeof(int);
    reverse_array(b, len2);
    for (int i = 0; i",";
    }
    cout << endl;
    system("pause");
}